聚焦教材 構(gòu)建深度學(xué)習(xí)課堂 ——以《平行四邊形的面積》教學(xué)設(shè)計與探索為例

摘要:本文聚焦于教材,對不同版本的教材進(jìn)行深度解讀,依托于教材和學(xué)情,從學(xué)生的已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)出發(fā),打破學(xué)生的錯誤認(rèn)知,建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)展開課堂設(shè)計,力求創(chuàng)造一個以教材為核心,以學(xué)生為中心,以課堂為著力點(diǎn)的深度學(xué)習(xí)課堂。

關(guān)鍵詞:平行四邊形的面積、深度學(xué)習(xí)、學(xué)為中心

? ? ? ?平行四邊形的面積作為多邊形的面積單元的第一節(jié),在整個小學(xué)幾何面積板塊中起到了承上啟下的作用,依據(jù)于面積的本質(zhì)和長方形面積的計算方法,數(shù)學(xué)思想及方法延申至三角形、梯形、多邊形甚至不規(guī)則圖形的面積計算,重要性毋庸置疑。課堂設(shè)計如何保證不破壞學(xué)生的前概念結(jié)構(gòu),又能更深層次的激發(fā)學(xué)生的思維,且能為后期面積相關(guān)知識的學(xué)習(xí)搭好基石,則顯得尤為重要。

? ? ? ?一、依托教材本身,聚焦知識核心

? ? ? ?平行四邊形的面積作為多邊形的面積一章起始節(jié),各個版本的教材的排定存在略微的差異性,但都有一個不變的核心,就是著力于對學(xué)科本質(zhì)的理解,注重學(xué)科知識間的相互勾連,從學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)出發(fā),著力于關(guān)鍵問題的確立,注重學(xué)生思維的縱深發(fā)展,既突出了面積的本質(zhì)度量的結(jié)果——數(shù)格子,既數(shù)面積的個數(shù),也建立了平行四邊形面積的計算與長方形面積計算之間的聯(lián)系,即轉(zhuǎn)化思想的滲透,然后緊密圍繞如何轉(zhuǎn)化展開教學(xué),最終得出平行四邊形的面積計算公式。各版本教材的解讀如下:

? ? ? ?1.人教版教材解讀

? ? ? ?人教版教材的排定是通過情景引入,突出比較平面圖形的大小的本質(zhì),即比較平面圖形的大小是比較面積的大小,從而體現(xiàn)出計算面積的必要性。然后圍繞如何計算,提供腳手架,即“在方格紙上數(shù)一數(shù),然后填寫下來。(每一個方格代表1cm2,不滿一格的都按半格計算)”(如:圖1)。讓學(xué)生感知用面積單位度量的同時,通過數(shù)據(jù)的觀察、比較,初步建立在平行四邊形的面積計算中,長方形與平行四邊形各部的聯(lián)系,即平行四邊形的面積=長方形的面積,平行四邊形的底=長方形的長,平行四邊形的高=長方形的寬。

圖1:人教版教材引入部分

? ? ? ?接下來,教材緊密圍繞如何將平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形進(jìn)入深入探究,“不數(shù)方格,能不能計算平行四邊形的面積呢?”的提問激發(fā)學(xué)生思考,結(jié)合剛才數(shù)一數(shù)的結(jié)論,從而引入轉(zhuǎn)化思想,通過探究,更深層次的建構(gòu)平行四邊形與轉(zhuǎn)化后的長方形之間的對應(yīng)關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生將未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題,用已知知識來解決問題,從而得到平行四邊形的面積計算公式,即平行四邊形的面積=底×高。


圖2:人教版教材探究過程

2.北師大版教材解讀

北師大版教材的排定與人教版教材在前半部分有一定的差異性。相同點(diǎn)是都是通過情景引入來體現(xiàn)出計算面積的必要性,也通過將未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題,從而用已知知識解決未知問題,以生成新的認(rèn)知。不同點(diǎn)是,在探究的過程中,北師大版以學(xué)生的認(rèn)知沖突為出發(fā)點(diǎn),通過數(shù)格子來否定“平行四邊形的面積=鄰邊×鄰邊”的錯誤認(rèn)知,通過“你能將平行四邊形轉(zhuǎn)化成長方形嗎?”直接探究平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形的方法,經(jīng)過觀察、比較在轉(zhuǎn)化中的變與不變,將平行四邊形與轉(zhuǎn)化后長方形各部分建立聯(lián)系,從而得到平行四邊形的面積計算公式,即平行四邊形的面積=底×高。


圖3:北師大版教材引入及探究過程

? ? ?3.浙教版教材解讀

? ? ? ?浙教版教材的排定與人教版和北師版的設(shè)定上存都在一定的差異性的。相同點(diǎn)都是通過情景引入來體現(xiàn)出計算面積的必要性,也通過將未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題,從而用已知知識解決未知問題,以生成新的認(rèn)知。但在探究的設(shè)定上更加的直接,通過“想一想,把平行四邊形怎樣分割、平移后,可用已經(jīng)學(xué)過的面積計算公式計算?”引入思考,然后通過在方格紙上“先畫出平行四邊形的高,再畫出與平行四邊形面積相等的長方形?!敝苯犹骄哭D(zhuǎn)化的方法,并建立平行四邊形與轉(zhuǎn)化后長方形各部分的聯(lián)系,從而得到平行四邊形的面積計算公式,即平行四邊形的面積=底×高。

? ? ? ?每個版本的教材都有自己的排定邏輯和出發(fā)點(diǎn),但作為一線任課教師,如何依托于教材本身,結(jié)合自身學(xué)情,即聚焦核心知識,也能激發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí),達(dá)到真正學(xué)習(xí)的目的,需要老師深入研究。通過對幾個版本教材的分析和理解,從學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計,聚焦認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)和思維,讓深度學(xué)習(xí)基于課堂教學(xué)真正發(fā)生。

? ? ? ? 二、基于認(rèn)知沖突,深度設(shè)計教學(xué)

? ? ? ? 1.情景引入,激發(fā)思考

? ? ? ? PPT出示情景:以前,有個地主,他給兩個兒子分地,給大兒子分了①號地,給小兒子分②號地,可是兩個兒子都認(rèn)為分給自己的那塊地小,都說老地主偏心。


? ? ? ?問題:誰種的地更大呢?要比較他們的大小,其實(shí)我們要比較什么?

? ? ? ?預(yù)設(shè):兩個平行四邊形的面積

? ? ? ?師:是的,比較平面圖形的大小,其實(shí)就是在比較平面圖形的面積大小。

? ? ? ?問題:那么要計算平行四邊形的面積我們要知道平行四邊形的什么呢?

? ? ? ?預(yù)設(shè)1:平行四邊形的邊長。

? ? ? ?預(yù)設(shè)2:平行四邊形的底和高。

【設(shè)計意圖:通過情景,突出比較平面圖形的大小的本質(zhì),就是計算面積的必要性,用兩個平行四邊形,規(guī)避了長方形的出現(xiàn),減少了腳手架的搭建,為后面以學(xué)生的現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn),繼續(xù)深度探索平行四邊形的面積計算公式做好鋪墊】

? ? ? ?2.問題驅(qū)動,創(chuàng)設(shè)“認(rèn)知沖突”

? ? ? ? 出示課堂學(xué)習(xí)單:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 課堂學(xué)習(xí)單

? ? ? ? 下面平行四邊形的面積是多少?量出你認(rèn)為需要的數(shù)據(jù),再求出面積?

? ? ? ?獨(dú)立思考:你是怎么計算的,想一想你的方法對不對?你這樣計算的理由是什么?

? ? ? ?學(xué)生活動:學(xué)生獨(dú)立完成,老師巡視,觀察學(xué)生作答情況。

? ? ? ?預(yù)設(shè)1:平行四邊形的面積=鄰邊×領(lǐng)邊??

? ? ? ?預(yù)設(shè)2:平行四邊形的面積=底×高

? ? ? ? ? 預(yù)設(shè)3:平行四邊形的面積=鄰邊相加的和×2

設(shè)計意圖:本節(jié)課的核心問題就是解決平行四邊形的面積如何計算,問題的設(shè)置是為探索平行四邊形的面積計算方法提供路徑,以這樣開放的問題進(jìn)行導(dǎo)入,以學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突,能讓不同層次的學(xué)生基于自己現(xiàn)有的認(rèn)知水平作出思考,由于長方形面積計算的負(fù)遷移,及部分學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)判斷,必定會出現(xiàn)以上的預(yù)設(shè)1和預(yù)設(shè)2,甚至出現(xiàn)預(yù)設(shè)3,這樣就充分暴漏出學(xué)生的本真思維過程,以便老師在課堂上可以直接聚焦核心問題,為深度學(xué)習(xí)提供依據(jù)?!?/p>

? ? ? ? 根據(jù)學(xué)生的回答情況,老師挑選以上預(yù)設(shè)三種預(yù)設(shè)的學(xué)生分別進(jìn)行匯報?!咀寣W(xué)生說一說測量和思考的過程,對答案的正確與否不作出判斷和評價。】

? ? ? ? 3.自主探究,深度學(xué)習(xí)

? ? ?(1)小組合作,自主探究

? ? ? ?問題:【如果出現(xiàn)預(yù)設(shè)3】同樣的一個平行四邊形, 怎么會有不同的計算方法? 到底哪種方法才是正確的呢?其中那一個一定是錯誤的?為什么?

? ? ? ?預(yù)設(shè):“鄰邊相加的和×2”是錯誤的。因?yàn)?“鄰邊相加的和×2”算的是平行四邊形的周長,而我們這里是在求平行四邊形的面積,所以它是錯誤的。

? ? ? ?問題:【未出現(xiàn)預(yù)設(shè)3】同樣的一個平行四邊形, 怎么會有不同的計算方法? 到底哪種方法才是正確的呢?為什么?請小組合作進(jìn)行自主探究。

? ? ? ?要求:4人為1小組進(jìn)行討論,分別發(fā)表自己的觀點(diǎn),確定你們認(rèn)為正確的和不正確的計算方法,并說明理由。

設(shè)計意圖:以班級為教學(xué)單位,在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和理解能力上,學(xué)生之間普遍存在一定的差異性,通過小組合作的形式展開討論、引發(fā)思考,不但可以充分發(fā)揮優(yōu)秀生的主動性,也能夠帶動學(xué)困生進(jìn)行有效學(xué)習(xí),能更好的引領(lǐng)課堂向更加高效、更加實(shí)用的方面發(fā)展,確保人人學(xué)有所獲?!?/p>

? ? ? (2)確定核心,組織反饋

? ? ? ? ①辨析沖突,明確錯誤認(rèn)知

? ? ? ? 根據(jù)學(xué)生的講解進(jìn)行追問,引發(fā)其他學(xué)生思考。

? ? ? ? 問題:這里計算平行四邊形的面積用的是鄰邊×鄰邊,所得的面積與平行四邊形的實(shí)際面積相比,有怎樣的大小關(guān)系呢?

? ? ? ? 預(yù)設(shè):比平行四邊形的實(shí)際面積大了。

? ? ? ? 問題:為什么大了?大了多少呢?

? ? ? ? 學(xué)生在表述時,動畫呈現(xiàn)平行四邊形的推拉成長方形的過程,保留轉(zhuǎn)化后的長方形與原平行四邊形的重疊圖(如圖:4),并動圖演示通過割補(bǔ)將其轉(zhuǎn)化為長方形。

圖4:平行四邊形的推拉演示圖

? ? ? ?問題:那么面積變了,什么沒變呢?(利用平行四邊形框架進(jìn)行拉伸演示,直觀展示變化過程,幫助學(xué)生思考并得出結(jié)論)。

? ? ? ?預(yù)設(shè):面積變了,周長沒有變,因?yàn)椴还茉趺赐评?,平行四邊形的四條邊只是移動了位置,長短并沒有發(fā)生變化,所以周長沒有變化。

? ? ? ?得出結(jié)論:平行四邊形的面積用“鄰邊×領(lǐng)邊”進(jìn)行計算是不正確。

? ? ? ?教師對用“四邊形的面積=鄰邊×領(lǐng)邊”進(jìn)行計算同學(xué)予以正向反饋,對學(xué)生將未知的問題,轉(zhuǎn)化為已知的問題,用已知的知識,解決未知的問題思維方式表示肯定和鼓勵。

? ? ? ?②聚焦割補(bǔ)轉(zhuǎn)化,明確變與不變

? ? ? ?問題:經(jīng)過剛才的探究,我們知道了平行四邊形的面積用“鄰邊×領(lǐng)邊”進(jìn)行計算是不正確,那么用“底×高”進(jìn)行計算平行四邊形的面積正確嘛?

? ? ? ?預(yù)設(shè):正確

? ? ? ?追問:確定嘛?為什么?

? ? ? ?挑選幾位用不同方法方法割補(bǔ)的學(xué)生進(jìn)行展示匯報,并根據(jù)學(xué)生的講解進(jìn)行追問,引發(fā)其他學(xué)生思考。

? ? ? ?問題:剛才幾位同學(xué)將平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形的過程中,都用到一種方法,是什么?

? ? ? ?預(yù)設(shè):割補(bǔ)法

? ? ? ?問題:剛才幾位同學(xué)通過割補(bǔ)的方法將平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形的過程中什么變了,什么沒變?

? ? ? ?預(yù)設(shè):面積沒變,周長變了,平行四邊形的面積割開后是兩部分圖形的面積之和,移動一部分到另一側(cè),兩部分的面積之和沒有發(fā)生變化,所以面積沒變。但是上下兩條邊不變,由于原來的斜邊變成了直角邊,所以周長變短了。

? ? ? 老師繼續(xù)追問,引導(dǎo)學(xué)生自主思考,厘清核心知識本質(zhì),從而更深層次的建構(gòu)新知。

? ? ? 問題:為什么一定要沿著平行四邊形的高剪開;

? ? ? 問題:割補(bǔ)后長方體的面積與平行四邊形的面積是怎么樣的?

? ? ? 問題:割補(bǔ)后的長方形與平行四邊形各部分之間有什么聯(lián)系?

? ? (3)得出結(jié)論,明確核心知識

? ? ? ?老師總結(jié):(PPT出示對應(yīng)關(guān)系)是的,只要將平行四邊形沿著高剪開,就能將平行四邊形轉(zhuǎn)化成長方形。轉(zhuǎn)化后的長方形的面積=平行四邊形的面積,長方形的長=平行四邊形的底,寬=平行四邊形的高。因?yàn)殚L方形的面積=長×寬,所以,平行四邊形的面積=底×高。

圖5:平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形后的對應(yīng)關(guān)系

設(shè)計意圖:基于學(xué)生的已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行探究,通過在全班對不同計算方法的反饋交流,結(jié)合教師的不斷追問,幫助學(xué)生逐步厘清知識本質(zhì),從而生成新的認(rèn)知。在思辨的過程中明確兩種計算方法的相同處,即都是轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,并突出二者的“變與不變”,明確割補(bǔ)轉(zhuǎn)化中的面積不變,讓學(xué)生對新知的建構(gòu)過程更加的深入】

? ? ? ?4.舉例驗(yàn)證,凸顯面積本質(zhì)

? ? ? 師:我們已經(jīng)知道了平行四邊的面積計算公式=底×高,請同學(xué)們在方格紙上數(shù)一數(shù),然后完成下面的表格(每一個方格代表1cm2,不滿一格的都按半格計算),看是否滿足我們的結(jié)論。

設(shè)計意圖:回到面積的本質(zhì),用面積是用單位度量結(jié)果來驗(yàn)證結(jié)論的正確性,再次與長方形建立聯(lián)系,加深學(xué)生對平行四邊形與長方形之間的聯(lián)系和平行四邊形面積=底×高的影響。】

? ? ? 5.拓展延申,感知關(guān)聯(lián)

? ? ? 師:經(jīng)過我們的探究,我們知道用“鄰邊×鄰邊”計算平行四邊形的面積是不正確的,但我們也知道長方形它是一種特殊的平行四邊形,長方形卻可以用“鄰邊×鄰邊”進(jìn)行計算,二者不是矛盾了嘛?有沒有存在一種可能,將二者建立聯(lián)系呢?

? ? ? 預(yù)設(shè):有或者沒有

? ? ? 師:其實(shí)二者之間存在一定的聯(lián)系的,在以后的學(xué)習(xí)中我們會遇到用“鄰邊×鄰邊”來計算平行四邊形的面積,只不過需要給鄰邊×鄰邊再乘一個系數(shù),即:平行四邊形的面積=鄰邊×鄰邊×系數(shù)”。同學(xué)們覺得這個系數(shù)它滿足的范圍是什么?

? ? ? 預(yù)設(shè):0<系數(shù)≤1

? ? ? 師:(PPT出示動圖演示,結(jié)束這個系數(shù)的含義)是的,系數(shù)它滿足的范圍是0<系數(shù)≤1,當(dāng)系數(shù)等于1的時候,這個平行四邊形就是一個長方形。

設(shè)計意圖:初步感知鄰邊×鄰邊×系數(shù),進(jìn)一步體驗(yàn)知識間的關(guān)聯(lián)性,而不是相互獨(dú)立的?!?/p>

? ? ? ?三、落于課堂實(shí)踐,展開教學(xué)反思

? ? ? ?通過幾次的教學(xué),依托教材本身,聚焦知識核心,展開深度教學(xué)設(shè)計,可以在課堂上激發(fā)學(xué)生的思維,達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的,但也存在一些弊端需要不斷的提升和改進(jìn)。

? ? ? ?優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計使課堂具有足夠的開放度,保證了學(xué)生是課堂的主人,教學(xué)的過程建立在學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)上,抓住了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì),深度挖掘了隱藏在教學(xué)內(nèi)容背后的數(shù)學(xué)思想方法,通過小組合作和問題鏈的驅(qū)動,確保了人人都參與學(xué)習(xí),人人都進(jìn)行了數(shù)學(xué)思考。也注重對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),尤其是轉(zhuǎn)化的思想不斷應(yīng)用,將未知轉(zhuǎn)化成已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識來研究平行四邊形的面積,凸顯出轉(zhuǎn)化中的變與不變,為今后探究其他圖形的面積計算做扎實(shí)的鋪墊。

? ? ? ?不足的是足夠的開放,則對老師的課堂引導(dǎo)和課堂節(jié)奏的把控能力的要求極高,要隨時抓住學(xué)生的思維漏洞和問題的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)補(bǔ)充,否則會導(dǎo)致課堂失去核心,沒有了學(xué)習(xí)和教學(xué)的著重點(diǎn)。其次老師對整個課堂節(jié)奏的把控也要高度清晰,整個課堂的分為了幾個板塊,每個板塊要解決的核心問題是什么?需要采取怎樣的師生活動開展學(xué)習(xí)過程?時間的分配是否做到恰到好處?否則會導(dǎo)致教學(xué)任務(wù)無法完成,課堂流于形式化。

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